ОГНЕУПОРНАЯ МАССА Российский патент 1998 года по МПК C04B35/101 C04B35/14 

Изобретение относится к огнеупорным материалам, в частности к составам шихт для изготовления огнеупоров, как формованных, так и неформованных.

Известна огнеупорная масса, включающая зернистый корунд, дисперсные глинозем- и кремнеземсодержащие компоненты и кремнеземсодержащее зольное связующее, в качестве которого используется алюмокремнезоль (см. а.с. СССР N 1719363, кл. C 04 B 35/101, 1992).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного вещества, относится ограниченная область применения указанной огнеупорной массы, так как соотношение дисперсных глинозем- и кремнеземсодержащих компонентов находится в узком пределе, что ограничивает содержание SiO₂ в огнеупорной массе до 6%, исключая применение указанной массы для агрегатов, требующих кислой или полукислой футеровки. При этом наличие в огнеупорной массе зернистого корунда ухудшает ее пластические свойства и не позволяет применять ее для изготовления формованных огнеупоров. К тому же зернистый корунд и алюмокремнезоль являются довольно дорогостоящими материалами, что удорожает огнеупорную массу.

Наиболее близким веществом того же назначения к заявляемому объекту по совокупности признаков является огнеупорная масса, включающая электрокорунд фракции менее 0,05 мм 9 - 17%, аморфный кремнезем фракции менее 0,05 мм 3 - 46% и муллитокорундовый шамот фракции менее 0,05 мм - остальное (см. авт. св-во СССР N 1151529 кл. C 04 B 35/18, 1985).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного вещества, принятого за прототип, относится ограниченная область применения огнеупорной массы в связи с невозможностью получать из нее кислые изделия (с содержанием кремнезема более 70%), например, кирпичи динасового состава, а также высокая стоимость компонентов, в частности электрокорунда, муллитокорундового шамота и необходимость тонкого помола компонентов.

Сущность изобретения в следующем. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в достижении технического результата при использовании изобретения, заключающегося в расширении области применения огнеупорной массы за счет возможности приготовления алюмосиликатных составов любого качества: от кислых до муллитокорундовых и корундовых, а также в удешевлении огнеупорной массы за счет использования отходов и исключения процессов дробления и помола.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной огнеупорной массе, включающей электрокорунд и аморфный кремнезем с размерами частиц каждого компонента менее 0,05 мм, согласно изобретению, в качестве электрокорунда используются пылевидные корундовые отходы абразивного производства, а в качестве аморфного кремнезема используется пыль с газоочисток печей выплавки кремнистых сплавов при следующем соотношении компонентов, %:
Пылевидные корундовые отходы абразивного производства - 10 - 97
Пыль с газоочисток печей выплавки кремнистых сплавов - 3 - 90
Использование в огнеупорной массе пыли с газоочисток печей выплавки кремнистых сплавов, которая состоит практически из двуокиси кремния и имеет очень развитую поверхность (более 8000 см²/грамм), и пылевидных корундовых отходов абразивного производства, которые представляют собой мелкую фракцию (менее 0,01 мм) окиси алюминия, преимущественно - фазу, позволяет при подготовке смеси путем дозировки получать в конечном изделии огнеупорную массу с требуемым соотношением Al₂O₃/SiO₂. В зависимости от назначения можно получать огнеупорные массы различного состава: от кислого (≈ 90% SiO₂) до муллитокорундового (95 - 98% Al₂O₃). Тонкозернистый состав компонентов обеспечивает пластические свойства огнеупорной массы, близкие к глине, что позволяет использовать ее для изготовления формованных огнеупорных изделий требуемого ассортимента и качества, например горелочных камней газопламенных печей, тиглей и др. Использование в качестве компонентов тонкозернистых отходов обеспечивает удешевление огнеупорной массы за счет дешевизны сырья и исключения из процесса приготовления дробления компонентов.

Изложенная выше совокупность признаков обеспечивает достижение указанного технического результата, чем обуславливается причинно-следственная связь между признаками и техническим результатом и существенность признаков формулы изобретения.

Сравнение заявляемого изобретения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна" по действующему законодательству. Проверка соответствия предлагаемого изобретения требованиям новизны проводилась с учетом ранее опубликованных изобретений.

Для проверки заявляемого изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения, результаты которого показывают, что заявляемое изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение указанного технического результата.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Для изготовления горелочных камней газопламенных печей берут пыль с газоочистки печи выплавки ферросилиция -20% и пылевидные корундовые отходы абразивного производства - 80%, смешивают их, увлажняют смесь, из полученной смеси формуют горелочные камни, сушат их и обжигают. Срок службы изготовленных таким образом горелочных камней в печах нагрева слитков в 1,5 раза выше, чем традиционно применяемых (шамотных).

Для изготовления футеровки печей нагрева слитков, которая подвергается переменным тепловым нагрузкам, и для повышения стойкости она должна иметь близкий к динасовому (кислый) состав, берут пыль с газоочистки печи выплавки ферросилиция - 90% и пылевидные корундовые отходы абразивного производства - 10%, перемешивают смесь, увлажняют ее и из полученной смеси изготавливают футеровку путем набивки. Набивную массу высушивают, удаляют опалубку и обжигают футеровку. Стойкость изготовленной таким образом футеровки такая же, как у футеровки из динасового кирпича, но стоимость футеровки из предлагаемой огнеупорной массы намного ниже.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении, при использовании заявляемого изобретения, следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно для изготовления огнеупоров;
- для заявляемого изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Огнеупорная масса относится к огнеупорной промышленности и предназначена для изготовления огнеупоров как формованных, так и неформованных. Огнеупорная масса включает пылевидные корундовые отходы абразивного производства и пыль с газоочисток печей выплавки кремнистых сплавов при следующем соотношении компонентов, мас. %: пылевидные корундовые отходы абразивного производства 10 - 97%, пыль с газоочисток печей выплавки кремнистых сплавов 3 - 90%. Изобретение расширяет область применения огнеупорной массы за счет возможности приготовления алюмосиликатных составов любого качества, а также приводит к удешевлению огнеупорной массы за счет использования отходов и исключения процессов дробления и помола.

Огнеупорная масса, включающая электрокорунд и аморфный кремнезем с размерами частиц каждого компонента менее 0,05 мм, отличающаяся тем, что в качестве электрокорунда используются пылевидные корундовые отходы абразивного производства, а в качестве аморфного кремнезема используется пыль с газоочисток печей выплавки кремнистых сплавов при следующем соотношении компонентов,%:
Пылевидные корундовые отходы абразивного производства - 10 - 97
Пыль с газоочисток печей выплавки кремнистых сплавов - 3 - 90а